1、化验室专题培训-污水处理原理、工艺、影响因素 水质检测中心污水处理原理、工艺、影响因素一、污水处理的原理：一、污水处理的原理：1、污水处理的概念：为使污水达到排水某一 水体或再次使用的水质要求，对其进行净化的 过程称为污水处理。2、污水处理的分类：A、按污水来源分类，污水处理一般分为生产 污水理和生活污水处理。生产污水包括工业 污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水。污水处理原理、工艺、影响因素 B、按处理程度划分，可分为一级、二 级和三级处理。3、介绍处理程度的划分 .一级处理：一级处理：主要去除污水中呈悬浮状态 的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求
2、。经过 一级处理的污水，BOD一般可去除 30%左右，达不到排放标准。一级处 理属于二级处理的预处理。污水处理原理、工艺、影响因素 .二级处理：二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。.三级处理：三级处理：进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。污水处理原理、工艺、影响因素二、污水处理的流程二、污水处理的流程 整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进
3、入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理），初次沉淀池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床），生物处理设备的出水进入二污水处理原理、工艺、影响因素 次沉淀池，二次沉淀池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二次沉淀池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。污水处理原理、工艺、影响因素 、活
4、性污泥法活性污泥法-活性污泥法是以活性活性污泥法是以活性 污污泥为主体的废水生物处理的主要方法。泥为主体的废水生物处理的主要方法。主要的流程：主要的流程：活性污泥法是向废水中连续 通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而 形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主 的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能 力。因此能从污水中去除溶解性的和胶体状态的 生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和 其他一些物质，同时也能去除一部分氮和磷元素。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市 污水最广泛使用的方法。污水处理原理、工艺、影响因素 活性污泥法原理：活性污泥法原理：第一阶段，污水中的有机污染物
5、被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。污水处理原理、工艺、影响因素 经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从
6、系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。污水处理原理、工艺、影响因素 、生物膜法：、生物膜法：-在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。污水处理原理、工艺、影响因
7、素 微生物在填料表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，故水层中的有机物浓度比进水要低得多，当废水从生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。污水处理原理、工艺、影响因素 污水处理原理、工艺、影响因素 生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢，因此产生的二氧化碳等无机物又沿着相反的方向，即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水中或空气中去。这样一来，出水的有机物含量减少，废水得到了净
8、化。三、常见污水处理技术：三、常见污水处理技术：-现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法，化学物理法和生物化学处理法。污水处理原理、工艺、影响因素l 物理处理法：利物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。方法有：筛滤法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。l 化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产污水。l 生物化学处理法：是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。污水处理原理、工艺、影响因素 主要方法可分为两大
9、类，即利用耗氧微生物作用的好氧法（耗氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛应用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水与低浓度有机污水。污水处理原理、工艺、影响因素四、影响污水处理的常见因素影响污水处理的常见因素.基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素；另外，还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。.环境类影响因素主要有：环境类影响因素主要有：.温度温度
10、-对微生物的影响是很广泛的，尽管在高温环境(5070)和低温环境(-50)中也活跃着某些类的细菌，但污水污水处理原理、工艺、影响因素 处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30。在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度的增高而增强，处理效果也越好。超出此范围，微生物的活性变差，生物反应过程就会受影响。一般的，控制反应进程的最高和最低限值分别为35和10。.PH值值-活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5，酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长，严重时污水处理原理、工艺、影响因素 会使污泥絮体遭到破坏，菌胶团解 体，处理效果急剧恶化。.溶解氧溶解氧-
11、对好氧生物反应来说，保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸；当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时，兼性菌则转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好，在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。污水处理原理、工艺、影响因素 一般的，曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜，过高则增加能耗，经济不合算。在所有影响因素中，基质类因素和PH值决定于进水水质，对这些因素的控制，主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言，这些因素大都不会构成太大的影响，各参数基本能维持在适
12、当范围内。污水处理原理、工艺、影响因素 温度的变化与气候有关，对于万吨级的城市污水处理厂，特别是采用活性污泥工艺时，对温度的控制难以实施，在经济上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求，以达到处理目标。因此，工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上，控制的主要任务就是采取合适的措施，克服外界因素对活性污泥系统的影响，使其能持续稳定地发挥作用。污水处理原理、工艺、影响因素 实现对生物反应系统的过程控制关键在于控制对象或控制参数的选取，而这又与处理工艺或处理目标密切相关。前已述及溶解氧是生物反应类型和过程中一个非常重
13、要的指示参数，它能直观且比较迅速地反映出整个系统的运行状况，运行管理方便，仪器、仪表的安装及维护也较简单，这也是近十年我国新建的污水处理厂基本都实现了溶解氧现场和在线监测的原因。污水处理原理、工艺、影响因素四、污水处理中常用方法污水处理中常用方法.不溶态污染物的分离技术：不溶态污染物的分离技术：.重力沉降：沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）；.混凝澄清；.浮力浮上法：隔油、气浮；.其他：阻力截留、离心力分离法、磁力分离法。污水处理原理、工艺、影响因素.污染物的生物化学转化技术：污染物的生物化学转化技术：.活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等；.生物膜法：生
14、物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等；.厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等；.自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法。.污染物的化学转化技术：污染物的化学转化技术：.中和法：酸碱中和；污水处理原理、工艺、影响因素 .化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀 其他化学沉淀；.氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法；.化学物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠。.溶解态污染物的物理化学分离技术：溶解态污染物的物理化学分离技术：.吸附法；.离子交换法；.膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤；污水处理原理、工艺、影响因素五、污水处理中常用术语污水处理中常用术语.SS:固体悬浮物。.COD：化学需氧量。.MBR：膜生物反应器。.HRT：水力停留时间。.SRT：污泥停留时间。.BOD5：5日生化需氧量.AAO：(A2/O)厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。污水处理原理、工艺、影响因素 .UASB：升流式厌氧污泥床，UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。.SBR：序列间歇式活性污泥法，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。.AO：AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物 谢 谢
